论文部分内容阅读
激光焊接机器人技术由于能够提高焊接质量和劳动生产率、缩短工业制造周期以及柔性化工艺制造等优异特性，已经被广泛应用于现代钣金部件制造等领域当中。本文针对光纤激光焊接机器人系统，设计一种利用国产品牌华数工业机器人空间的柔性运动轨迹和国产光纤激光器高能输出的优势来完成现代钣金部件焊接工艺的系统，同时建立一套激光焊接的主程序及焊接流程。主要内容如下：
(1)光纤激光焊接机器人系统结构设计。核心结构机器人选用佛山华数HSR-JR612智能工业6轴串联垂直机器人，最大负载12kg，最大运动半径1555mm，重复定位精度±0.06mm；激光器采用RFL-C3300多模准连续光纤激光器，额定输出功率3300W，光束质量≤5mm?mrad，具有超级终端、RS-232和AD三种控制模式。
(2)光纤激光焊接机器人系统的控制设计。采用机器人控制器为上位机系统，以RS-232串口通信模式实现集成联动控制方案。实验时机器人运行选用手动T1模式，最高运行速度125mm/s，运动精度达±0.06mm。
(3)光纤激光焊接机器人三维工艺系统设计。利用光纤激光焊接机器人系统，针对三维曲线型焊缝，设计出基于锐角相贯线工件和空调热交换器的焊接设计方案，解决空间曲线焊缝路径规划复杂的技术难题。
(4)进行不锈钢钣金部件的激光焊接实验。确定1mm，1.5mm，2mm厚度的SUS304不锈钢板材激光焊接的最佳工艺参数，分别为光功率2000W，焊接速度2m/min，离焦量-1mm；光功率2500W，焊接速度2m/min，离焦量-1mm；光功率3000W，焊接速度1.5m/min，离焦量-1mm，并进行抗拉伸强度实验验证其结果，同时建立基于BP神经网络算法的模型进行工艺分析。
本文的研究工作对于提高光纤激光焊接机器人系统技术自主创新程度以及促进现代钣金部件制造中焊接工艺的发展与应用具有一定的帮助。
(1)光纤激光焊接机器人系统结构设计。核心结构机器人选用佛山华数HSR-JR612智能工业6轴串联垂直机器人，最大负载12kg，最大运动半径1555mm，重复定位精度±0.06mm；激光器采用RFL-C3300多模准连续光纤激光器，额定输出功率3300W，光束质量≤5mm?mrad，具有超级终端、RS-232和AD三种控制模式。
(2)光纤激光焊接机器人系统的控制设计。采用机器人控制器为上位机系统，以RS-232串口通信模式实现集成联动控制方案。实验时机器人运行选用手动T1模式，最高运行速度125mm/s，运动精度达±0.06mm。
(3)光纤激光焊接机器人三维工艺系统设计。利用光纤激光焊接机器人系统，针对三维曲线型焊缝，设计出基于锐角相贯线工件和空调热交换器的焊接设计方案，解决空间曲线焊缝路径规划复杂的技术难题。
(4)进行不锈钢钣金部件的激光焊接实验。确定1mm，1.5mm，2mm厚度的SUS304不锈钢板材激光焊接的最佳工艺参数，分别为光功率2000W，焊接速度2m/min，离焦量-1mm；光功率2500W，焊接速度2m/min，离焦量-1mm；光功率3000W，焊接速度1.5m/min，离焦量-1mm，并进行抗拉伸强度实验验证其结果，同时建立基于BP神经网络算法的模型进行工艺分析。
本文的研究工作对于提高光纤激光焊接机器人系统技术自主创新程度以及促进现代钣金部件制造中焊接工艺的发展与应用具有一定的帮助。